Устройство для сварки неповоротных стыков труб

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки, содержащее основание, горелку, жестко закрепленную на рычаге , кинематически связанном с механизмом колебаний, мундштук для подачи присадочной проволоки и механизм слежения, отличающеес я тем, что, с целью повышения качества сварки за счет улучшения сплавления кромок путем подачи присадочной проволоки в заданную зону сварочной ванны, оно снабжено дополнительным рычагом,, на котором закреплен мундштук для подачи присадочной проволоки и который кинематически связан с механизмом колебаний, двумя взаим-. но перпендикулярными осями, одна из которых жестко закреплена на основании и на ней с возможностью.поворота установлена другая ось, на которой также с возможностью поворота закреплены оба рычага, и толкателями, свя . занными с механизмом колебаний-я-размещенными с возможностью перемещения в отверстиях, выполненных в обоих рычагах, причем отверстие, выполцённое в. рычаге с горелкой, расположено на меньшем расстоянии от оси, установленной свозможностью поворота, i чем отверстие, выполненное в рычаге с мундштуком для подачи присадочной 0 проволоки. 2. Устройство по п, 1, о т л ичающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования расстояния между рабочим торцом горелки и рабочим торцом мундштука для подачи присадочной проволоки и амплитуды колебаний горелки, отверстия в рычагах выполнены вытянутыми в плоскости продольной оси 00 мундштука шириной, равной диаметру соответствующего толкателя. сх оо со

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3338886/25-27 (22) 14.09 ° 81 (46) 23.05.83. Бюл. Р 19 (72) A. А. Areea, В. A. Букаров, 3У. В. Горьков, В. И. Демичев и В. И. Гриненко (53) 621.791.75(088.8) (56) 1. Гриненко В. И. и др. Переносные автоматы ТАМ для сварки неповоротных стыков труб вольфрамовым электродом с присадкой. -"Сварочное проиэвоцство", 1974, Р 11, с. 22-24.

2. Патент CtdA 9 3835286, кл. 219-130, 1974 (прототип). (54) (57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ

НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБ неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки, содержащее основание, горелку, жестко закрепленную на рычаге, кинематически связанном с механизмом колебаний, мундштук для подачи присадочной проволоки и механизм слежения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества сварки за счет улучшения сплавления кромок аутем подачи присадочной проволоки в заданную зону сварочной ванны, оно снабжено дополнительным рычагом, на котором закреплен мунд„„SLI„„1018833

3{59 В 23 К 31/06 В 23 К 9 30 штук для подачи присадочной проволоки и который кинематически связан с механизмом колебаний, двумя взаимно перпендикулярными осями, одна из которых жестко закреплена на основании и на ней с воэможностью.поворота установлена другая ось, на которой также с возможностью поворота закреплены оба рычага, и толкателями, свя, занными с механизмом колебаний.я размещенными с возможностью перемещения в отверстиях, выполненных в обоих рычагах, причем отверстие, выполненное в. рычаге с горелкой, расположено на меньшем расстоянии от оси, установленной с возможностью поворота, чем отверстие, выполненное в рычаге Е с мундштуком для подачи присадочной проволоки.

2. Устройство по п, 1, о т л и-ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности регулирова ния расстояния между рабочим торцом Я горелки и рабочим торцом мундштука для подачи присадочной проволоки и амплитуды колебаний горелки, от- () . верстия в рычагах выполнены вытянутыми в плоскости продольной оси мундштука шириной, равной диаметру Я) соответствующего толкателя. QO

СЮ

1018833

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для сварки неповоротных стыков труб неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки, и может найти применение в любой отрасли народного хозяйства при автоматизации сварочных процессов.

Известно устройство для сварки, содержащее основание, горелку, меха10 низ м подачи при садоч ной проволоки, механизм колебания горелки.. Электрод колеблется между кромками, проволока постоянно подается в середину разделки (1).

Однако при такой схеме невозмож15 локи и амплитуды колебаний горелки, отверстия в рычагах выполнены вытянутыми в плоскости .продольной оси мундштука с шириной, равной диаметру блюдаются несплавления. Связано это с тем, что из-за интенсивного теплоотвода у кромок разделки наблюдается уменьшение ширины, длины, глубины передней части сварочной ванны (часть ния у кромок, т.е. значительно повыmaa ezo качество.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид, на фиг. 2 — схема расположения электрода и проволоки в разванны непосредственно прилегающая 40 к кромке). В случае аоосного положе ния электрода и проволоки, изменения деле; на фиг. 3 - траектория перемеуказанных размеров ванны вызывают щения горелки с прнсадочной проволоухудшение плавления основного металла и проволоки, ее "нримерзание" и появление на кромках несплавлений.

Целью изобретения является повы- " оси 2 с воэможностью поворота закрепшение качества сварки за счет улуч- лена ось 3, на которой закреплен рышения сплавления кромок путем подачи присадочной проволоки в заданную зону сварочной ванны. 50

Для достижения поставленной цели устройство для сварки неповоротных стыков труб неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки, содержащее основание, горелку, жестко 55 закрепленную на рычаге, кинематически связанном с механизмом колебаний, мундштук для подачи присадочной проволоки и механизм слежения, снабжекой по стыку и размеры ванны.

Устройство состоит из основания 1, в котором жестко заделана ось 2. На,60 но дополнительным рычагом, на которс м закреплен мундштук для подачи присадочной проволоки и который кинематически связан с механизмом колебаний, двумя взаимно перпендикулярными осями, одна из которых жестко но осуществить наплавку толщиной более 1,5..-2 мм. Поэтому при сварке больших толщин приходится выполнять много проходов, а это снижает произ.водительность сварки.

Наиболее близким к изобретению ,по технической сущности и достига» емому эффекту является устройство для сварки неповоротных стыков труб неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки, содержащее основание; горелку, жестко закрепленную на рычаге, кинематически связанном с механизмом колебаний, мундштук для подачи присадочной проволоки и механизм колебаний. Электрод колеб- З0 лется вместе с проволокой 2 .

Производительность этого устрой,ства выше, чем в предыдущих сварочных устройствах, но на кромках назакреплена на основании н на ней с возможностью поворота установлена другая Gcb< на которой с возможностью поворота закреплены оба рычага, и толкателями, связанными с механизмом колебаний и размещенными с возможностью перемещения в отверстиях, выполненных в обоих рычагах, причем отверстие, выполненное в рычаге с. горелкой, расположено на меньшем расстоянии от оси, установленной с воз.можностью поворота, чем отверстие, выполненное в рычаге с мундштуком для подачи присадочной проволоки.

Для обеспечения возможности регулирования расстояния между рабочим торцом горелки и рабочим торцом мундштука для подачи присадочной провосоответствующего толкателя.

Таким образом, поскольку рычаг с исполнительным органом закреплен на оси, несущей горелку; а отверстия в каждом рычаге выполнены на разном расстоянии от этой оси и связаны с механизмом колебаний в крайних положениях, проволока совмещается с осью электрода в центре разделки и подается в более глубокую часть сварочной ванны, где она успевает расплавляться не нарушая теплового равновесия ванны: ввод тепловой энергии — отвод тепла, что улучшает условия формирования сварочного шва, полностью исключая несплавлечаг 4. Горелка 5 жестко закреплена на рычаге 4, связанном с механизмом б слежения. На оси 3 закреплен рычаг с мундштуком 8 для подачи присадочной проволоки. На рычаге 4 выполнено отверстие 9 овальной формы, а в рычаге 7 выполнено отверстие 10 овальной формы, через которые рычаги 4 и 7 связаны с механизмом 11 колебания посредством .толкателей 12 и 13, причем отверстие 9 на рычаге 4 с горелкой 5 выполнено на меньшем расстоянии от оси 3,, чем отверстие 10 на рычаге 7 с мундштуком 8 для .подачи присадочной проволоки 14. В горелке

5 закреплен электрод 15 взаимодействующий со сварочной ванной, имеющей конфигурацию 16 у кромок 17 и

1018833

18 в центре разделки. Траектория перемещения горелки обозначена позицией 19 j Рд и Впав — длины передних

01 частей ванны соответственно 17 и 18

В и В 2 - ширина ванны соответственно (фиг. 3).

1 .

Устройство работает следующим образом.

Зажигают дугу и после нескольких секунд прогрева вращают основание 1, Ьатем включают механизм 11 колебания 10 и механизм подачи присадочной проволоки 14. Механизм 11 колебания, за" крепленный на основании 1, через толкатели 12 и 13 перемещает поперек стыка посредством толкателя 12 в от- 15 верстие 9 рычага 4 горелку 5 с электродом 15 и посредством- толкателя.13 в отверстие 10 рычага 7, закрепленный на нем мундштук 8, причем толкатель 12 расположен к оси 3 ближе, чем толкатель 13. Механизм 6 слежения во время сварки поддерживает постоянное расстояние (дуговой промежуток) между электродом .15 и сварочной ванной с конфигугацией 16. Механизм

11 колебания перемещает электрод 15.

При подходе- электрода 15 к кромке 17 из-за интенсивного теплоотвода размеры ванны с конфигурацией 16 значительно уменьшаются по сравнению с кромкой

18 в центре разделки (фиг. 2 и 3) .

Особенно уменьшается передняя часть ванны (Рп„> Оп и В. > В2) .

При этом ..меньшается глубина провара на кромках 17 по сравнению с про«, варом в центре разделки, При соосном 35 расположении электрода 15 и проволоки 14 происходит допелнительное нарушение теплового равновесия в передней части ванны, а это ухудшает плавление проволоки 14, ее "примерзание" и замы4() кание на электрод 15. Кроме того, возникают несплавления.и ухудшается формирование шва.

При неодинаковом расположении относительно оси 3 отверстия 9 с толка-45 телем 12 и отверстия 10 с рычагом 7 при нахождении электрода 15 у кромок

17 проволока 14 смещается относитель-. но его:оси к центру разделки. Подобное смещение устраняет нарушение теплового равновесия передней части ванны, проволока 14 поступает в более глубокую ее часть, улучшается ее плав- . ление, устраняется несплавление нй кромках, повышается качество формиро" вания шва. 55

Присадочная проволока 14 отбирает тепло из глубокой части ванны с конфнгурацией 16 и способствует лучшему удержанию ванны с конфигурацией 16 прн сварке, например, неповоротных стыков труб и не отбирает тепло из прилегающей к кромке части ванны с конфигурацией 16, что увеличивает качество сварки из-за отсутствия несплавлений на кромках 17.

Такое выполнение устройства позво« ляет повысить качество сварки за счет смещения проволоки относительно оси электрода к центру разделки, что нарушает тепловое равновесие средней части ванны, проволока при этом поступает в более глубокую ее часть, что улучшает ее плавление, устраняет несплавление .на кромках, при этом улучшаются условия формирования шва.

Смещение конца проволоки к центру разделки относительно электрода с нарастанием его у кромок достигается тем, что рычаги несущие горелку и мундштук свободно насажены на ось 3, .т .е. поворачиваются относительно нее, а отверстия и толкатели,через которые они связаны с механизмом кол. бания выполнены на разных расстояниях от этой оси, а н.ленво отверстия на рычаге, несущем горелку, ближе к пер- . вой оси, а отверстие на рычаге, несущем мундштук, дальше от нее, то горелка при перемещении поперек разделки всегца опережает мундштук с проволокой (кроме центра разделки, где они находятся на одной прямой линии; проходящей через первую ось), причем у кромок этой опережение всегда больше относительно центра разделки.

Примененче предлагаемого устройства в процессе колебаний электрода поперек разделки по сравнению с известным автоматом АТ-159-ШИ позволяет смещать проволоку от оси электрода к центру разделки, в.частности при расположении электрода у кромок.

Величина смещения может регулироваться,.что дает возможность подавать проволоку в ванну без нарушения ее теплового равновесия. Подобная подача проволоки улучшает стабильность процесса ее плавления и основного металла. 3а счет только устранения несплав» ления у кромок качество сварки возрастает на 15-20%, а следовательно, снижаются затраты на устранение бра» ка и повторный рентгеноконтроль. В результате чего годовой экономический эффект от внедрения устройства составит 7,74 тыс.руб.

1018833

ФигЗ

ВНИИПИ Заказ 3602/13 Тираж 1106 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4